CN114103585B - 车辆用空调控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用空调控制装置。当在制冷时执行粉尘去除模式并且风量增加时，根据风量的增加而降低蒸发器的目标温度。因此，能够根据风量的增加而使从风中夺走的热量增加。因此，能够抑制吹送温度的上升。另一方面，当在制热时执行粉尘去除模式并且风量增加时，根据风量的增加而提高通过加热部而与空气进行热交换的媒介的目标温度。因此，能够根据风量的增加而使施加给风的热量增加。因此，能够抑制吹送温度的降低。根据以上内容，在制冷或制热的使用中的粉尘去除模式时，能够根据风量的增加而抑制吹送温度变动的情况。

Description

车辆用空调控制装置

技术领域

本发明涉及一种对车厢内空调用的空调装置进行控制的车辆用空调控制装置。

背景技术

日本特开2018-099937公开了一种在粉尘去除模式时为了减少车厢内的粉尘而对鼓风机进行控制从而使向车厢内吹送的风量上升至最大值的技术。

根据上述公报公开的技术，由于使风量增大会使通过空调器过滤器在每单位时间内所能够捕集的粉尘量变多，因此能够有效地减少粉尘。

但是，在上述公报公开的技术中存在以下的问题。

当风量变大时，由于每单位时间内向车厢内吹送的空气的热容量增加，因此在制冷或制热的使用中吹送温度会发生变动。具体而言，在制冷使用中，吹送温度会上升，在制热使用中，吹送温度会降低。其结果为，有可能使空调装置带来的舒适性变差。

对上述问题进行详细说明。

热容量为“为了使物体(该情况为风)的温度上升或下降1℃而必须施加/夺走的热量”，其由作为物性值的比热与质量的乘积而决定。因此，由于风量增加这种情况使质量增加，因此热容量也增加。因此，在制冷的情况下，由于当风量增加时为了使风的温度下降而必须夺走的热量会增加，因此，当从风中夺走的热量固定时，会使吹送温度上升。此外，在制热的情况下，由于当风量增加时为了使风的温度上升而必须施加的热量会增加，因此，当施加给风的热量固定时会使吹送温度下降。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够对在制冷或制热的使用中的粉尘去除模式时(使向车厢内吹送的风量上升时)吹送温度发生变动的情况进行抑制的车辆用空调控制装置。

达成上述目的的本发明如下。

(1)一种车辆用空调控制装置，其对车厢内空调用的空调装置进行控制，该车厢内空调用的空调装置具有：空调单元外壳；空调器过滤器，其对在该空调单元外壳内流动的空气所包含的粉尘进行捕集；鼓风机，其对从所述空调单元外壳内向车厢内吹送的风量进行调节；蒸发器，其对在所述空调单元外壳内流动的空气进行冷却；加热部，其由对在所述空调单元外壳内流动的空气进行加热的车厢内电容器或者加热器芯构成，所述车辆用空调控制装置的特征在于，

在粉尘去除模式时以增加向车厢内吹送的风量的方式对所述鼓风机进行控制，

在执行所述粉尘去除模式时，根据向车厢内吹送的风量的增加，而在制冷时降低所述蒸发器的目标温度，并且在制热时提高通过所述加热部而与在所述空调单元外壳内流动的空气进行热交换的媒介的目标温度。

(2)如(1)所述的车辆用空调控制装置，其中，在执行所述粉尘去除模式时，根据向车厢内吹送的风量的增加，而在制冷时线性地降低所述蒸发器的目标温度，并且在制热时线性地提高通过所述加热部而与在所述空调单元外壳内流动的空气进行热交换的媒介的目标温度。

根据上述(1)的车辆用空调控制装置，能够获得以下的效果。

(a)当在制冷时执行粉尘去除模式并且风量增加时，为了降低风的温度而必须被夺走的热量将会增加。在此，在本发明中，由于根据风量的增加而降低蒸发器的目标温度，因此能够根据风量的增加而使从风中夺走的热量增加。因此，能够抑制吹送温度的上升。

(b)另一方面，在制热时，当执行粉尘去除模式并且风量增加时，为了使风的温度上升而必须施加的热量将会增加。在此，在本发明中，由于根据风量的增加而提高通过加热部而进行热交换的媒介的目标温度，因此，能够根据风量的增加而使施加给风的热量增加。因此，能够抑制吹送温度的降低。

根据以上(a)、(b)，在制冷或者制热的使用中的粉尘去除模式时，能够对根据风量的增加而使吹送温度发生变动的情况进行抑制。因此，能够将空调装置所带来的乘员的舒适性保持良好。

根据上述(2)的车辆用空调控制装置，能够获得以下的效果。

由于在制冷时根据风量的增加而线性地降低蒸发器的目标温度，因此，能够在风量逐渐增加时逐渐降低蒸发器的目标温度。因此，能够对在风量逐渐增加时吹送温度上升的情况进行抑制。

另一方面，由于在制热时根据风量的增加而线性地提高通过加热部而进行热交换的媒介的目标温度，因此，能够在风量逐渐增加逐渐提高通过加热部而进行热交换的媒介的目标温度。因此，能够对在风量逐渐增加时吹送温度下降的情况进行抑制。

根据以上内容，在制冷或者制热的使用中的粉尘去除模式时，能够对在风量逐渐增加时吹送温度发生变动的情况进行抑制。因此，能够将空调装置所带来的乘员的舒适性保持良好。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、技术与工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件。

图1为表示本发明实施例1的车辆用空调控制装置和通过该控制装置而被控制的空调装置的框图。但是，本图也能够应用在本发明实施例2中。

图2为通过本发明实施例1的车辆用空调控制装置而被控制的空调装置的概要结构图。

图3为表示本发明实施例1的车辆用空调控制装置的控制例程的流程图。

图4为表示本发明实施例1的车辆用空调控制装置中的、制冷时的控制的图。但是，本图也能够应用在本发明实施例2中。

图5为表示本发明实施例1的车辆用空调控制装置中的、制热时的控制的图。但是，本图也能够应用在本发明实施例2中。

图6为表示通过本发明实施例2的车辆用空调控制装置而被控制的空调装置的概要结构图。

图7为表示本发明实施例2的车辆用空调控制装置的控制例程的流程图。

具体实施方式

图1至图5示出了本发明实施例1的车辆用空调控制装置和通过该控制装置而被控制的空调装置，图6、图7示出了本发明实施例2的车辆用空调控制装置和通过该控制装置而被控制的空调装置。但是，图1、图4、图5也能够应用于本发明实施例2中。对于本发明全部实施例的共同部分，在本发明全部实施例中标记相同的符号。

首先，对在本发明全部实施例中共同的部分进行说明。

通过本发明实施例的车辆用空调控制装置(以下，也简称为控制装置)10而被控制的空调装置20为车厢内空调用的空调装置。如图2或图6所示，空调装置20具有空调单元外壳21、空调器过滤器22、鼓风机23、蒸发器24、加热部25和混合风门26。

空调单元外壳21也可以称为空调管道。空调单元外壳21在内部具有供空调用空气流动的通风通道21a，所述空调用空气用于对车厢内进行空气调节。空调单元外壳21具有将车厢外的空气从外壳21的外部纳入到通风通道21a中的外部气体吸入口(省略图示)和将车厢内的空气纳入的内部气体吸入口(省略图示)，并且，具有将通风通道21a的空气向车厢内吹送的吹送口21b。

外部气体吸入口和内部气体吸入口被设为，能够通过被设置于空调单元外壳21上的切换门21c而开闭。在切换门21c将内部气体吸入口关闭时，外部气体吸入口被开放，从而使空气从外部气体吸入口被纳入到通风通道21a中。在切换门21c将外部气体吸入口关闭时，内部气体吸入口被开放，从而使空气从内部气体吸入口被纳入到通风通道21a中。

空调器过滤器22在空调单元外壳21内被配置在切换门21c的空气流动方向下游侧。被纳入到通风通道21a中的空气穿过空调器过滤器22。由此，被纳入到通风通道21a内的空气中包含的颗粒状物质(PM：Particulate Matters)等粉尘被去除。

鼓风机(送风机)23在空调单元外壳21内被配置在空调器过滤器22的空气流动方向下游侧。鼓风机23接受电力的供给而进行工作，从而产生通风通道21a的空气流动。根据鼓风机23的工作量，能够对在通风通道21a内流动的空气量(风量)进行调节。

蒸发器(evaporator)24在空调单元外壳21内被配置在鼓风机23的空气流动方向下游侧。蒸发器24通过在流动于其内部的媒介(制冷剂)与通风通道21a的空气之间进行热交换而从通风通道21a的空气中夺走热量(进行冷却)。在蒸发器24的内部以及/或者出口等处，设置有温度传感器T1，从而能够对蒸发器24的温度进行检测。

加热部25在空调单元外壳21内被配置在蒸发器24的空气流动方向下游侧。加热部25通过在流动于其内部的媒介(制冷剂或发动机冷却水)与通风通道21a的空气之间进行热交换，从而对通风通道21a的空气施加热量(进行加热)。在加热部25的内部以及/或者出口等处，设置有温度传感器T2，从而能够对在加热部25中流动的媒介的温度进行检测。

混合风门26在空调单元外壳21内被配置于蒸发器24的空气流动方向下游侧且加热部25的空气流动方向上游侧。混合风门26能够在作为制冷时的位置的全闭位置26a和作为制热时的位置的全开位置26b之间进行移动。通过混合风门26而能够对在加热部25中流动的空气量(风量)和绕过加热部25的空气量(风量)的比例进行变更。

如图1所示，控制装置(空调器ECU)10对空调装置20进行控制。控制装置10与空调装置20、粉尘传感器60以及粉尘去除指示按钮61电连接。

粉尘传感器60被配置在空调单元外壳21内，并且能够对空调单元外壳21内的粉尘浓度进行检测。来自粉尘传感器60的信号(信息)被输入到控制装置10中。此外，基于粉尘传感器60的粉尘浓度会由设置于车辆的仪表板部位等处的粉尘浓度计62进行显示。

粉尘去除指示按钮61由车辆的乘员进行操作。当该按钮61被操作时，其信号(信息)被输入至控制装置10中。

控制装置10在粉尘去除指示按钮61被操作时，判断为粉尘去除模式被执行，从而以增加从空调装置20向车厢内吹送的风量的方式对鼓风机23进行控制(提高鼓风机23的档位(level))。

控制装置10在执行粉尘去除模式时，根据向车厢内吹送的风量的增加，而在制冷时降低蒸发器24的目标温度，并且在制热时提高通过加热部25而与通风通道21a的空气进行热交换的媒介的目标温度。更加详细而言，当在制冷时执行粉尘去除模式时，如图4所示，控制装置10根据为了使风量增加而被提高了的鼓风机23的档位，以使蒸发器24的目标温度线性地下降的方式进行控制。另外，在图4中，示出了当鼓风机23的档位从XA提高至XB时使蒸发器24的目标温度线性地从YA下降至YB的情况。此外，当在制热时执行粉尘去除模式时，如图5所示，控制装置10根据为了使风量增加而被提高了的鼓风机23的档位，以使在加热部25中流动的媒介的目标温度线性地上升的方式进行控制。另外，在图5中，示出了当鼓风机23的档位从XA提高至XB时将在加热部25中流动的媒介的目标温度线性地从YC提高至YD的情况。

接下来，对本发明全部实施例的共同部分的作用、效果进行说明。

(A)(a)当在制冷时执行粉尘去除模式并且风量增加时，为了使风的温度下降而必须夺走的热量将会增加。在此，在本发明实施例中，由于根据风量的增加而使蒸发器24的目标温度下降，因此，能够根据风量的增加而增加从风中夺走的热量。因此，能够抑制吹送温度的上升。

(b)另一方面，当在制热时执行粉尘去除模式并且风量增加时，为了提高风的温度而必须施加的热量将会增加。因此，在本发明实施例中，由于根据风量的增加而提高通过加热部25与空气进行热交换的媒介的目标温度，因此，能够根据风量的增加而使施加给风的热量增加。因此，能够抑制吹送温度的下降。

根据以上(a)、(b)，能够在制冷或者制热的使用中的粉尘去除模式时对根据风量的增加而使吹送温度发生变动的情况进行抑制。因此，能够将空调装置20所带来的乘员的舒适性保持良好。

(B)在制冷时，由于根据风量的增加而使蒸发器24的目标温度线性地下降，因此，能够在风量逐渐增加时逐渐降低蒸发器24的目标温度。因此，能够对在风量逐渐增加时吹送温度上升的情况进行抑制。

另一方面，在制热时，由于根据风量的增加而线性地提高通过加热部25与空气进行热交换的媒介的目标温度，因此，能够在风量逐渐增加时逐渐提高通过加热部25与空气进行热交换的媒介的目标温度。因此，能够对在风量逐渐增加时吹送温度下降的情况进行抑制。

根据以上内容，在制冷或者制热的使用中的粉尘去除模式时，能够对在风量逐渐增加时吹送温度发生变动的情况进行抑制。因此，能够将空调装置20所带来的乘员的舒适性保持良好。

接下来，对本发明的各个实施例的特有的部分进行说明。

〔实施例1〕(图1至图5)

在本发明实施例1中，如图2所示，空调装置20的蒸发器24和加热部25构成热泵空调器系统(热泵空调器循环)30的一部分。而且，加热部25由车厢内电容器25a构成。热泵空调器系统30为空调装置20的结构要素。

热泵空调器系统30虽然未被特别限定，但是主要被搭载于未搭载发动机(内燃机)的车辆、即以EV(Electric Vehicle，电动车)、FCV(Fuel Cell Vehicle，燃料电池车)为首的电动车辆(电动车)上。

热泵空调器系统30除了具有蒸发器24和加热部25(车厢内电容器25a)之外，还具有对制冷剂(媒介)进行压缩的压缩机31、车厢外电容器32、第一、第二电磁阀33、34和第一、第二膨胀阀35、36。

压缩机31使制冷剂压缩。车厢外电容器32在制冷剂与车厢外空气(外部气体)之间进行热交换。在车厢外电容器32中，当制冷剂的温度高于车厢外空气温度时，制冷剂通过车厢外电容器32而向车厢外放热，当制冷剂的温度低于车厢外空气温度时，制冷剂通过车厢外电容器32而从车厢外吸热。

第一电磁阀33在制冷剂的流动方向上被配置在与压缩机31相比靠下游侧且与车厢外电容器32相比靠上游侧。更具体而言，第一电磁阀33被配置在与加热部25(车厢内电容器25a)相比靠下游侧且与车厢外电容器32相比靠上游侧。第一电磁阀33在制冷运转时处于打开状态，在制热运转时处于关闭状态。

第二电磁阀34在制冷剂的流动方向上被配置在与车厢外电容器32相比靠下游侧且与压缩机31相比靠上游侧。第二电磁阀34在制冷运转时处于关闭状态，在制热运转时处于打开状态。

第一膨胀阀35在制冷剂的流动方向上被配置在与加热部25(车厢内电容器25a)相比靠下游侧且与车厢外电容器32相比靠上游侧。在第一膨胀阀35中，当第一电磁阀33处于打开状态时(制冷运转时)制冷剂不通过，当第一电磁阀33处于关闭状态时(制热运转时)制冷剂通过。

第二膨胀阀36在制冷剂的流动方向上被配置在与车厢外电容器32相比靠下游侧且与蒸发器24相比靠上游侧。在第二膨胀阀36中，当第二电磁阀34处于打开状态时(制热运转时)制冷剂不通过，当第二电磁阀34处于关闭状态时(制冷运转时)制冷剂通过。

当制冷运转时，第一电磁阀33处于打开状态，第二电磁阀34处于关闭状态。因此，如图2的黑色箭头标记所示，制冷剂按照压缩机31、加热部25(车厢内电容器25a)、第一电磁阀33、车厢外电容器32、第二膨胀阀36、蒸发器24的顺序流动，并返回至压缩机31中。另一方面，当制热运转时，第一电磁阀33处于关闭状态，第二电磁阀34处于打开状态。因此，如图2的白色箭头标记所示，制冷剂按照压缩机31、加热部25(车厢内电容器25a)、第一膨胀阀35、车厢外电容器32、第二电磁阀34的顺序流动，并返回至压缩机31中。

图3为表示本发明实施例1的控制装置10的控制例程的流程图。图3所示的控制例程在空调装置20的工作中(制冷或制热的使用中)以预定时间间隔而被实施。

首先，在步骤S11中对是否实施了粉尘去除指示按钮61的操作进行判断。在步骤S11中判断为没有实施粉尘去除指示按钮61的操作的情况下，就此前进至结束步骤。另一方面，在步骤S11中判断为实施了粉尘去除指示按钮61的操作的情况下，判断为执行了粉尘去除模式，而前进至步骤S12，并且将以增加向车厢内吹送的风量的方式对鼓风机23进行控制的信号输出至空调装置20，并且前进至步骤S13。

在步骤S13中，对空调装置20是处于制冷运转中还是处于制热运转中进行判断。当在步骤S13中判断为空调装置20处于制冷运转中时，前进至步骤S14，并且根据被提高了的鼓风机23的档位、即向车厢内吹送的风量的增加，而将以降低蒸发器24的目标温度的方式进行控制的信号输出至空调装置20，并且前进至结束步骤。另外，蒸发器24的目标温度的变更例如能够通过提高压缩机31的输出来执行。

另一方面，当在步骤S13中判断为空调装置20处于制热运转中时，前进至步骤S15，并根据被提高了的鼓风机23的档位、即向车厢内吹送的风量的增加，而将以提高在加热部25(车厢内电容器25a)中流动的制冷剂(媒介)的目标温度的方式进行控制的信号输出至空调装置20，并且前进至结束步骤。另外，在车厢内电容器25a中流动的制冷剂(媒介)的目标温度的变更例如能够通过提高压缩机31的输出来执行。

根据本发明实施例1，即使在空调装置20的蒸发器24和加热部25构成热泵空调器系统30的一部分的情况下，也能够获得本发明全部实施例的共同部分的作用和效果。

〔实施例2〕(图6、图7)

在本发明实施例2中，如图6所示，空调装置20的蒸发器24和加热部25并未构成热泵空调器系统的一部分。而且，加热部25由加热器芯25b构成。

未搭载热泵空调器系统的车辆未被特别限定，为搭载了发动机(内燃机)的车辆、即汽油车或HV(Hybrid Vehicle：混合动力车辆)车。

蒸发器24为制冷循环40的结构要素。制冷循环40为空调装置20的结构要素。制冷循环40除了具有蒸发器24之外，还具有对制冷剂(媒介)进行压缩的压缩机41、电容器42和膨胀阀43。

电容器42在制冷剂(媒介)的流动方向上被配置在压缩机41的下游侧。电容器42在通过压缩机41而成为高温、高压的制冷剂与车厢外空气(外部气体)之间进行热交换，从而使制冷剂冷却。膨胀阀43在制冷剂的流动方向上被配置于电容器42的下游侧且蒸发器24的上游侧。在制冷运转时，如图6的黑色箭头标记所示，制冷剂按照压缩机41、电容器42、膨胀阀43、蒸发器24的顺序流动，并返回至压缩机41中。

加热部25由被配置在发动机冷却水路径50的一部分上的加热器芯25b构成。发动机冷却水路径50为空调装置20的结构要素。在发动机冷却水路径50中流动的发动机冷却水(媒介)在发动机51与加热部25(加热器芯25b)之间循环。加热部25(加热器芯25b)将在内部流动的发动机冷却水作为热源而对在通风通道21a中流动的空气进行加热。

在发动机冷却水路径50上，除了配置有加热部25(加热器芯25b)、发动机51之外，还配置有水泵52、使发动机冷却水的热量散热的散热器53、恒温器54。

恒温器54根据在发动机冷却水路径50中流动的发动机冷却水的温度而对发动机冷却水的路径进行切换。具体而言，在发动机冷却水的温度较高时，恒温器54打开，发动机冷却水在散热器53流过。另一方面，在发动机冷却水的温度较低时，恒温器54关闭，发动机冷却水会不通过散热器53。

图7为表示本发明实施例2的控制装置10的控制例程的流程图。图7所示的控制例程在空调装置20的工作中(制冷或者制热的使用中)以预定时间间隔而被实施。

首先，在步骤S21中，对是否实施了粉尘去除指示按钮61的操作进行判断。在步骤S21中判断为没有实施粉尘去除指示按钮61的操作的情况下，就此前进至结束步骤。另一方面，在步骤S21中判断为实施了粉尘去除指示按钮61的操作的情况下，判断为执行了粉尘去除模式，而前进至步骤S22，并将以增加向车厢内吹送的风量的方式对鼓风机23进行控制的信号输出至空调装置20，并且前进至步骤S23。

在步骤S23中，对空调装置20是处于制冷运转中还是处于制热运转中进行判断。当在步骤S23中判断为空调装置20处于制冷运转中时，前进至步骤S24，并且根据被提高了的鼓风机23的档位、即向车厢内吹送的风量的增加，而将以降低蒸发器24的目标温度的方式进行控制的信号输出至空调装置20，并且前进至结束步骤。另外，蒸发器24的目标温度的变更例如能够通过提高压缩机31的输出来执行。

另一方面，当在步骤S23中判断为空调装置20处于制热运转中时，前进至步骤S25，并根据被提高了的鼓风机23的档位、即向车厢内吹送的风量的增加，而将以提高在加热部(加热器芯25b)中流动的发动机冷却水(媒介)的目标温度的方式进行控制的信号输出至空调装置20，并且前进至结束步骤。另外，在加热器芯25b中流动的发动机冷却水(制冷剂)的目标温度的变更例如能够通过对恒温器54的开闭的温度阈值进行变更来执行。

根据本发明实施例2，即使在空调装置20的蒸发器24和加热部25并未构成热泵空调器系统的一部分的情况下，也能够获得本发明全部实施例的共同部分的作用和效果。

Claims (1)

1.一种车辆用空调控制装置，其对车厢内空调用的空调装置进行控制，

所述车厢内空调用的空调装置具有：

空调单元外壳；

空调器过滤器，其对在该空调单元外壳内流动的空气所包含的粉尘进行捕集；

鼓风机，其对从所述空调单元外壳内向车厢内吹送的风量进行调节；

蒸发器，其对在所述空调单元外壳内流动的空气进行冷却；

加热部，其由对在所述空调单元外壳内流动的空气进行加热的车厢内电容器或者加热器芯构成，

所述车辆用空调控制装置的特征在于，

在粉尘去除模式时以增加向车厢内吹送的风量的方式对所述鼓风机进行控制，

在执行所述粉尘去除模式时，根据向车厢内吹送的风量的增加，而在制冷时线性地降低所述蒸发器的目标温度。